第三節(jié) 電感和電容對(duì)交變電流的影響教案

1、第三節(jié) 電感和電容對(duì)交變電流的影響本節(jié)教材分析本節(jié)著重說明交流與直流的區(qū)別，有利于加深學(xué)生對(duì)交變電流特點(diǎn)的認(rèn)識(shí).教學(xué)的重點(diǎn)在突出交流與直流的區(qū)別，而不要求深入討論感抗和容抗的問題.可結(jié)合學(xué)校的實(shí)際情況，盡可能多地用實(shí)驗(yàn)說明問題，不必在理論上進(jìn)行討論.根據(jù)電磁感應(yīng)的知識(shí)，學(xué)生不難理解感抗的概念和影響感抗大小的因素.教學(xué)中要注意適當(dāng)復(fù)習(xí)或回憶已學(xué)過的有關(guān)知識(shí)，讓學(xué)生自然地得出結(jié)論.這樣既有利于理解新知識(shí)，又有利于培養(yǎng)學(xué)生的能力，使學(xué)生學(xué)會(huì)如何把知識(shí)聯(lián)系起來(lái)，形成知識(shí)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而獨(dú)立地獲取新知識(shí).對(duì)交變電流可以“通過”電容器的道理，課本用了一個(gè)形象的模擬圖，結(jié)合電容器充放電的過程加以說明，使學(xué)生有所了

2、解即可.對(duì)于容抗的概念和影響容抗大小的因素，課本是直接給出的，讓學(xué)生知道就可以了，不要作更深的討論.教學(xué)目標(biāo)一、知識(shí)目標(biāo)1.理解為什么電感對(duì)交變電流有阻礙作用.2.知道用感抗來(lái)表示電感對(duì)交變電流阻礙作用的大小，知道感抗與哪些因素有關(guān).3.知道交變電流能通過電容器.知道為什么電容器對(duì)交變電流有阻礙作用.4.知道用容抗來(lái)表示電容對(duì)交變電流的阻礙作用的大小.知道容抗與哪些因素有關(guān).二、技能目標(biāo)1.培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的思維習(xí)慣.2.培養(yǎng)學(xué)生用學(xué)過的知識(shí)去理解、分析新問題的習(xí)慣.三、情感態(tài)度目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生有志于把所學(xué)的物理知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際中去的學(xué)習(xí)習(xí)慣.教學(xué)重點(diǎn)1.電感、電容對(duì)交變電流的阻礙作用.2.感抗、容

3、抗的物理意義.教學(xué)難點(diǎn)1.感抗的概念及影響感抗大小的因素.2.容抗概念及影響容抗大小的因素.教學(xué)方法實(shí)驗(yàn)法、閱讀法、講解法.教學(xué)用具雙刀雙擲開關(guān)、學(xué)生用低壓交直流電源、燈泡（6 V、0.3 A）、線圈（用變壓器的副線圈）、電容器（“103 F、15 V”與“200 F、15 V”）2個(gè)、兩個(gè)扼流圈、投影片、投影儀.課時(shí)安排1課時(shí)教學(xué)過程一、引入新課師在直流電路中，影響電流跟電壓關(guān)系的只有電阻.在交流電路中，影響電流跟電壓關(guān)系的，除了電阻外，還有電感和電容.電阻器、電感器、電容器是交流電路中三種基本元件.這節(jié)課我們學(xué)習(xí)電感、電容對(duì)交變電流的影響.二、新課教學(xué)第 1 頁(yè) 共 4 頁(yè)1.電感對(duì)交變電

4、流的阻礙作用演示電阻、電感對(duì)交、直流的影響.實(shí)驗(yàn)電路如下圖甲、乙所示：師首先演示甲圖，電鍵分別接到交、直流電源上，引導(dǎo)學(xué)生觀察兩次燈的亮度，說明了什么道理？生燈的亮度相同.說明電阻對(duì)交流和直流的阻礙作用相同.師再演示乙圖，電鍵分別接到交、直流電源上，引導(dǎo)學(xué)生觀察兩次燈的亮度，說明了什么道理？生電鍵接到直流上，亮度不變；接到交流上時(shí)，燈泡亮度變暗.說明線圈對(duì)直流電和交流電的阻礙作用不同.師確實(shí)如此.線圈對(duì)直流電的阻礙作用只是電阻；而對(duì)交流電的阻礙作用除了電阻之外，還有電感.為什么會(huì)產(chǎn)生這種現(xiàn)象呢？生由電磁感應(yīng)的知識(shí)可知，當(dāng)線圈中通過交變電流時(shí)，產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙電流的變化.師電感對(duì)交變電流阻礙

5、作用的大小，用感抗（XL）來(lái)表示.感抗的大小與哪些因素有關(guān)？請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材后回答.生感抗決定于線圈的自感系數(shù)和交流電的頻率.線圈的自感系數(shù)越大，自感作用就越大，感抗就越大；交變電流的頻率越高，電流變化越快，自感作用越大，感抗越大.師線圈在電子技術(shù)中有廣泛應(yīng)用，有兩種扼流圈就是利用電感對(duì)交變電流的阻礙作用制成的.出示扼流圈，并介紹其構(gòu)造和作用.(1)低頻扼流圈構(gòu)造：線圈繞在閉合鐵芯上，匝數(shù)多，自感系數(shù)很大.作用：對(duì)低頻交流電有很大的阻礙作用.即“通直流、阻交流”.(2)高頻扼流圈構(gòu)造：線圈繞在鐵氧體芯上，線圈匝數(shù)少，自感系數(shù)小.作用：對(duì)低頻交變電流阻礙小，對(duì)高頻交變電流阻礙大.即“通低頻、阻高

6、頻”.2.交變電流能夠通過電容器演示電容對(duì)交、直流的影響.實(shí)驗(yàn)電路如圖所示：第 2 頁(yè) 共 4 頁(yè)師開關(guān)S分別接到直流電源和交流電源上，觀察到什么現(xiàn)象？說明了什么道理？ 生接通直流電源，燈泡不亮；接通交流電源，燈泡亮了.說明了直流電不能夠通過電容器，交流電能夠“通過”電容器.師電容器的兩極板間是絕緣介質(zhì)，為什么交流電能夠通過呢？用CAI課件展示電容器接到交流電源上，充、放電的動(dòng)態(tài)過程.強(qiáng)調(diào)自由電荷并沒有通過電容器兩極板間的絕緣介質(zhì)，只是當(dāng)電源電壓升高時(shí)電容器充電，電荷向電容器的極板上集聚，形成充電電流；當(dāng)電源電壓降低時(shí)電容器放電，電荷從電容器的極板上放出，形成放電電流.電容器交替進(jìn)行充電和放電

7、，電路中就有了電流，表現(xiàn)為交流通過了電容器.3.電容器對(duì)交變電流的阻礙作用演示電容器對(duì)交變電流的影響師將剛才實(shí)驗(yàn)電路中“1000 F 、15 V”的電容器去掉，觀察燈泡的亮度，說明了什么道理？生燈泡的亮度變亮了.說明電容器對(duì)交變電流也有阻礙作用.師的確是這樣.物理上用容抗（XC)來(lái)表示電容器對(duì)交變電流阻礙作用的大小.容抗跟哪些因素有關(guān)呢？請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材后回答.生容抗決定于電容器電容的大小和交流電的頻率.電容越大，在同樣電壓下電容器容納電荷越多，因此充放電的電流越大，容抗就越??；交流電的頻率越高，充放電進(jìn)行得越快，充放電電流越大，容抗越小.即電容器的電容越大，交變電流頻率越高，容抗越小.電容器

8、具有“通交流、隔直流”“通高頻、阻低頻”的特點(diǎn).師介紹電感、電容的廣泛存在.三、小結(jié)本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了以下幾個(gè)問題：1.由于電感線圈中通過交變電流時(shí)產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙電流變化，對(duì)交變電流有阻礙作用.電感對(duì)交變電流阻礙作用大小用感抗來(lái)表示.線圈自感系數(shù)越大，交變電流的頻率越高，感抗越大，即線圈有“通直流、阻交流”或“通低頻，阻高頻”特征.2.交變電流“通過”電容器過程，就是電容器充放電過程.由于電容器極板上積累電荷反抗自由電荷做定向移動(dòng)，電容器對(duì)交變電流有阻礙作用.用容抗表示阻礙作用的大小.電容器的電容越大，交流的頻率越高，容抗越小.故電容器在電路中有“通交流、隔直流”或“通高頻、阻低頻”特征.四、作業(yè)（略）五、板書設(shè)計(jì)六、本節(jié)優(yōu)化訓(xùn)練設(shè)計(jì)1.有一電阻極小的導(dǎo)線繞制成線圈接在交流電上，如果電源電壓峰值保持不變，比較下第 3 頁(yè) 共 4 頁(yè)面哪種情況，通過線圈的電流最小A.所加電源頻率為50 HzB.所加電源頻率為100 HzC.所加電源頻率為50 Hz，減少線圈匝數(shù)D.在線圈中加入鐵芯，所加電源頻率為100 Hz2.有兩個(gè)電容分別為C1=5 F,C2=3 F的兩電容器，分別加在峰值一定的交流電源上，比較下列哪種情況通過電容器的電流最大A.在C1上加f=50 Hz的交變電流B.在C2上加f=50 Hz的交變電流C.在C1上加f=60 Hz的交變電流D